Как работает гидроусилитель руля и как он устроен

Основное назначение гидравлического усилителя руля (ГУР) — повышение безопасности во время движения авто и обеспечение комфорта. Это современное устройство позволяет облегчить контроль над управлением автомобилем даже при резких поворотах и в случае повреждения шины одного из передних колёс. Срок службы рулевого усилителя зависит от своевременно проведённого ремонта и надлежащего техобслуживания.

Принцип работы гидроусилителя руля

Предназначение гидроусилителя — существенно облегчить физические усилия водителя при непосредственном манипулировании рулём.

К основным функциям системы ГУР относятся:

• манёвренность. Система гидравлического усилителя позволяет уменьшить число совершаемых поворотов руля, когда есть потребность переместить его из крайних положений;
• уменьшение силы удара, приходящегося на руль, при движении по неровной поверхности, а также при контакте с преградами, например, камнями;
• сохранение работоспособности рулевого механизма при поломке усилителя.

Принцип работы гидроусилителя зависит от положения колёс автомобиля. Так, если машина стоит без движения, а её колеса направлены прямо, то усилитель в этот момент находится в неработающем состоянии, а жидкость размеренно циркулирует внутри системы. Вращение руля передаёт крутящий момент на вал распределителя, затем на торсион. Сила трения не позволяет осуществить поворот колёс, поэтому поворотный золотник в такой ситуации остаётся без движения.

Распределительный вал движется вдоль золотника и открывает клапан для прохождения жидкости в один из цилиндров ГУР. Подача жидкости в конкретный цилиндр зависит от стороны, в которую поворачиваются колёса (вправо-влево). Через обратный трубопровод масляное средство из цилиндра переходит в бачок. Колёса осуществляют поворот за счёт давления, которое оказывает масло на поршень, а также шток, приводящие в движение рулевую рейку.

Если движение машины остановлено, а колёса при этом повёрнуты в сторону, то рулевая рейка продолжает двигаться и вращать поворотный золотник. В результате золотник выравнивается вдоль распределительного вала. После этого вал принимает среднее положение, а жидкость перестаёт работать и просто продолжает качаться насосом, распределяясь по системе.

Когда руль машины находится в одном из крайних положений, распредвал не принимает нейтральную позицию, из-за чего жидкость начинает циркулировать прямо внутри насоса. В этот момент гидроусилитель начинает шуметь, так как на него оказывается большое давление. Чтобы привести усилитель в рабочее состояние, нужно изменить положение колёс. ГУР не работает без продольной тяги, так как без неё возможен поворот только одного колеса.

Видео: Общее устройство и принцип работы системы рулевого управления

Устройство ГУР

Комплектация ГУР довольна проста. Все детали выполняют свою определённую функцию, обеспечивая бесперебойную работу усилителя.

Гидроусилитель состоит из таких элементов, как:

• насос;
• распределитель;
• гидроцилиндр;
• жидкость (масло);
• трубопровод (соединительные трубки).

Схема конструкции ГУР выглядит следующим образом:

1. К корпусу распределителя присоединены механизм рулевого управления и рулевая рейка.
2. Насос соединяется с распределителем специальными клеммами. От насоса расходятся соединительные трубки к распределителю и бачку.
3. Бачок соединяется с распределителем трубкой.

Далее следует подробно рассмотреть, каковы предназначение и функции каждого элемента в отдельности.

Насос

Насос продуцирует давление, благодаря чему жидкость проходит по системе через все её компоненты. Привод насоса происходит посредством ременной передачи энергии от коленвала. Пластинчатые насосы наиболее популярны, так как обладают повышенным КПД и долговечностью.

Вращаясь, пластинки черпают масло и, подгоняемые давлением, которое вырабатывает насос, подают его через распределительную часть в гидроцилиндр. Давление внутри насоса провоцируется специализированным клапаном. Мощность этого давления может достигать примерно 100 бар.

Типы насосов:

• регулируемый. Уровень давления поддерживается за счёт производительности такого насоса;
• нерегулируемый. Давление остаётся неизменным при помощи специального редукционного клапана. Клапан гидравлического либо пневматического типа автоматически регулирует степень давления на маслянистую жидкость.

Распределитель

Распределитель ГУР находится на валу рулевого механизма либо на приводе руля. Его предназначением являются распределение и подача масляной жидкости в полое пространство цилиндра либо в бачок. Через соединительные трубки масло поступает от насоса в распределительную коробку и далее распространяется по системе.

Элементы распределителя:

• торсион. Спиралевидный стержень, который под влиянием вращающего момента начинает крутится;
• поворотный золотник;
• вал распределителя.

Золотник и вал — цилиндры, имеющие колеи для прохождения жидкости.

Цилиндр

Гидроцилиндр находится в рейке, состоит из поршня и штока. Они заставляют двигаться реечный элемент под влиянием давления, которое осуществляет масло. Соединительные трубки, выдерживающие высокое давление, пропускают масло от распределителя к цилиндру и далее к насосу.

По трубкам с низким давлением масло проходит из бака в полость насоса, затем в распределительную коробку и назад — в бачок. Задача цилиндра — проталкивать рейку, которая приводит колёса в движение.

Типы гидроусилителей рулевого управления

Целесообразность применения различных типов гидроусилителей обусловлена задачами, которые перед ними ставятся, и особенностями каждой системы в отдельности. Также выбор конкретного усилителя определяется динамическими и техническими характеристиками привода.

Типы регулируемых дросселей:

• золотниковые. Подходят для контроля скорости на машинах, оснащённых силовыми двигателями;
• сопло-заслонка. Благодаря повышенной чувствительности широко используется в мостовых гидроусилителях. Среди недостатков — низкий уровень КПД, при повышенных нагрузках потребляет больше энергии, что сказывается на производительности двигателя;
• струйные. Главными достоинствами этого типа усилителя являются нетребовательность к качеству масла, простота в эксплуатация и долговечность, отсутствие трения в распределителе;
• электроусилитель. Предназначен для обеспечения работы рулевого механизма в случае прекращения работы двигателя.

На каких отечественных авто есть гидроусилитель

В советский период ГУР устанавливался только на грузовых машинах типа МАЗ и КрАЗ. В последнее время легковые автомобили отечественного производства всё чаще оснащаются гидроусилителями для повышения уровня безопасности во время движения.

Среди популярных моделей авто различают:

• ВАЗ 2107;
• ВАЗ 2110;
• ВАЗ 2108;
• ВАЗ 2112;
• ВАЗ 2106.

Производители этих моделей допускают установку ГУР в качестве страховки рулевого механизма. Главным условием является использование качественного масла, без примесей и содержания загрязняющих веществ.

Главной задачей ГУР является облегчение вождения автомобиля за счёт снижения усилий при осуществлении оборотов руля. Рассмотренное устройство позволяет контролировать движение при резких поворотах: оно успешно показало себя в работе легковых отечественных моделей машин. Чтобы гидроусилитель прослужил долго и гарантировал безопасность при вождении авто, необходимо осуществлять определённый уход, который включает регулярную замену масла и своевременный техосмотр.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.